[實用新型]一種4寸大負荷高效節能環保鼓風燃氣紅外線灶芯

無效

• 申請號: 200820047435.1
• 申請日: 2008-05-08
• 公開（公告）號: CN201322299Y
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 陽正東
• 申請（專利權）人: 陽正東
• 主分類號: F23D14/14
• 分類號: F23D14/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及的是一種應用在賓館、酒店、學校、單位等大型廚房燃氣中餐灶、大爐灶、蒸箱、蒸柜、矮腳灶上的4寸大負荷燃氣紅外線灶芯。也可以疊加在廣泛使用的4燃氣鼓風旋流、板孔式灶芯上。安裝或者通過改造成為4寸大負荷高效節能環保的燃氣紅外線灶芯。

背景技術

賓館、酒店和食堂使用的燃氣炒菜灶蒸柜要求火力集中，炒鍋底局部熱強度高，加熱速度快的特性，即應具有較大的熱負荷。因此，在國內大型廚房里絕大多數是采用4寸熱負荷≥40KW的鼓風式或板孔式灶芯(燃燒器)。由于，結構和傳熱方式等問題，大部分熱量不能被有效利用，導致熱效率較低。一般炒菜灶熱效率≤20％，蒸柜熱效率≤40％，能源浪費嚴重。單純從灶具的結構方面改進，很難取得突破性進展。2005年以后，國內出現紅外線燃氣灶芯，但是4寸口徑灶芯熱負荷超過35KW的紅外線應用，至今未發現真正的產品。

以對流傳熱的鼓風旋流式藍焰灶芯，是在國內95年研發并由南方向北方賓館、飯店推廣使用的。由于該灶芯體積較小、熱負荷較大、制造成本低等特點成為至今被廣泛使用的原因。但是，對流傳熱是通過對流熱(熱空氣、火焰)與被加熱物體間的溫差、停留時間來進行的，由于其停留時間短，加熱物體受熱面積小，其對流熱大量被耗廢掉，使得器具所接收到的熱量大為減少，故熱效率低。除傳熱方式影響外，還有因灶芯結構缺陷引發的以下問題：

1、助燃鼓風與燃氣混合不充分，燃燒不完全，燃燒效率較低。為使空氣與燃氣充分旋轉混合，旋風灶芯設計思想：助燃鼓風和燃氣分別從燃燒腔壁氣孔及燃氣旋流噴頭孔斜向吹入燃燒室，邊旋轉混合邊燃燒，噴射助燃風和燃氣的斜孔中心線要于燃燒腔壁和燃氣旋流噴頭徑向形成一定角度。由于加工鑄件燃燒腔壁的斜孔費工費時難以加工，生產廠家大多改成了垂直孔。部分山東、京式、寧式燃燒腔體是用1毫米左右的鋼板或不銹鋼板做成，無法作斜孔。使原設計的旋轉射流兼有的旋轉紊流運動、自由射流及繞流三大特點遜色許多，燃氣混合效果大打折扣。另外，燃燒腔體深度不足。廣式ZZT2和部分早期山東、京式、無錫式等4寸時口徑的鼓風旋流藍焰灶芯成品，燃燒腔體深度在30～60mm之間較淺。風與燃氣在燃燒腔體底部混合時間不足，燃燒時只有很薄的自由火焰，混合氣體的傳熱不充分，化學反應在一個很窄的區域內進行，燃燒室的其它空間不發生化學反應，因此燃燼度不足，燃燒不完全、燃燒效率較低、污染物排放量較高。

2、實操中合適的空氣與燃氣比例難以實現，燃燒效率高的火焰形狀不適合中餐炒菜灶和蒸柜使用。因為，火焰燃燒溫度、燃燒效率和煙氣狀況與空氣/燃氣比例(空氣系數)直接相關，在鼓風旋流猛火灶芯燃燒腔體內，氣體從噴孔流出后，旋轉上升至爐口的期間完成了燃料燃燒的化學和物理反應。合適的空氣燃氣比例應在1.05～1.10之間控制，爐膛火焰燃燒溫度高，燃燒效率高。這時燃氣鼓風旋流猛火灶芯表現為火焰短矮，藍色火焰離開爐口20～30mm結束。板孔式灶芯火焰不足30mm高。只有靠煙氣對流加熱鍋底，最佳溫度區沒有利用上。這種火焰形狀極不適合中餐炒菜灶和蒸柜使用。如果降低鍋底、蒸柜爐膛板與爐口的距離，爐膛內壓加大，燃燒條件變劣，加上火焰與鍋、板外表面接觸時，相對冰冷的爐底板、鍋底會造成火焰混合氣體的傳熱原本不足的狀況加劇，引起燃氣不完全燃燒。導致煙氣中有害物質含量的增加。另外，在廚房，廚師們為了滿足炒菜的需要，減少或增大鼓風量來加長火焰長度。空氣不足焰尾飄動無力，火焰為黃紅色。大量風量吹冷火焰溫度。兩種狀態都使鍋具底部的溫度和燃燒效率較低。不完全燃燒增多了隨煙吹出爐堂的來得及燃盡的燃氣，進一步引發一氧化碳排放量的加大。

3、燃燒噪聲較大。噴射氣流及燃燒后急速膨脹的氣流通過管狀灶芯口發出的轟鳴聲。結構引發無法改善。

4、鼓風旋流、板孔式灶芯燃燒方式屬于藍焰燃燒，熱交換效率低、燒熱效率較低、能源利用率較低。藍焰燃燒方式主要通過煙氣以對流形式進行傳熱，煙氣的輻射傳熱量極少，由于爐底板、鍋底有效利用面積較小，吸收的熱量就較少。即使降低支架高度，可以增大外表面煙氣的流速，對流傳熱系數有所增加，但其增加的幅度有限。反映在灶芯的性能方面，即為燃燒熱效率較低。國內大量使用的廣式ZZT2、山東、京式、寧式等鼓風旋流和板孔式灶芯(4時口徑爐頭)，檢索和實測大多的燃燒效率最高不到18％、21％(40KW時)。燃燒效率低極少達到G?B7824-87中餐燃氣炒菜灶中對熱效率不小于20％的標準。